多功能小型交互機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、科技的進(jìn)步極大地推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)成為機(jī)器人發(fā)展的重要方向。機(jī)器人適合長(zhǎng)時(shí)間從事多次重復(fù)的工作,執(zhí)行相對(duì)固定的命令。企業(yè)大廳和會(huì)展中心展臺(tái)這類(lèi)場(chǎng)合有反復(fù)重復(fù)的講解工作需要做,而機(jī)器人正適合此工作。然而,目前的機(jī)器人大都由于高昂的價(jià)格沒(méi)有較好的推廣使用,或是由于功能太單一而沒(méi)法滿足人們對(duì)機(jī)器人多功能的需求。
　　交互是機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)新方向,是機(jī)器人與人溝通最為有效,便捷的方式。目前的娛樂(lè)機(jī)器人大多有交互功能,但

2、是交互形式單一,大多只是提供娛樂(lè)性質(zhì)的交互,而且多為語(yǔ)音交互模式。這就限制了機(jī)器人服務(wù)于其它行業(yè)領(lǐng)域,如企業(yè)大廳和會(huì)展中心這些場(chǎng)合。
　　針對(duì)以上問(wèn)題,本課題以?shī)蕵?lè)和展示服務(wù)為應(yīng)用目的,進(jìn)行了多功能小型交互機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)技術(shù)的研究。
　　首先,采用基于Linux操作系統(tǒng)的Arm9處理器平臺(tái)作為控制系統(tǒng),并使用低成本的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器和超聲等實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的自主移動(dòng)。機(jī)器人上身結(jié)構(gòu)采用數(shù)字伺服舵機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置,使手臂

3、和頭部關(guān)節(jié)能實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的擬人動(dòng)作。本設(shè)計(jì)避開(kāi)了傳統(tǒng)的類(lèi)人形而采用可愛(ài)新穎的外型設(shè)計(jì),以增強(qiáng)交互的效果。
　　其次,對(duì)機(jī)器人做了運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)分析,并研制出一臺(tái)機(jī)器人樣機(jī)。在各種設(shè)備調(diào)試完成后進(jìn)行了系統(tǒng)集成,編寫(xiě)了移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制程序,進(jìn)行了簡(jiǎn)單的導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)。
　　然后,針對(duì)機(jī)器人的應(yīng)用,采用語(yǔ)音交互、體感交互和RFID交互三種交互形式,并結(jié)合播放器和手臂頭部的運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)機(jī)器人的展示、娛樂(lè)效果。
　　最后,針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人需要